JP4959224B2 - データストレージライブラリ - Google Patents

Description

本発明はデータストレージライブラリの分野に係り、特に、データストレージライブラリの改良アクセッサおよびレールに係る。

データストレージライブラリは、大量のデータを格納する費用効率の高い方法を提供する。データストレージライブラリは、データのストレージ媒体として磁気テープ、磁気ディスク、光テープ、光ディスク等を使用する。磁気テープを使用するデータストレージライブラリは、テープライブラリと称される。一般的なテープライブラリは、テープカートリッジを格納する複数のストレージシェルフを具備する。テープライブラリは、少量のテープカートリッジを格納するものから何千ものテープカートリッジを格納するものまで、そのサイズが変わる。ストレージシェルフは、テープカートリッジを格納する複数の列と行のストレージスロットから成る。テープカートリッジは、テープライブラリにおける１つ以上のテープ駆動部によって読取りと書き込みが可能である。１つ以上のロボットアクセッサが使用されて、ストレージシェルフとテープ駆動部間においてテープカートリッジを移送する。アクセッサは、ロボットピッカー、ロボットアーム等とも称される。アクセッサの移動は、ライブラリ制御装置によって制御される。

テープライブラリに格納されている選択されたファイルにアクセスするため、ホストコンピュータは、このファイルが格納されているテープカートリッジにこのファイルをマッピング可能にする情報を保持する。ホストコンピュータは、テープ駆動部にコマンドを送信する。次に、テープ駆動部は、ライブラリ制御装置にそのコマンドを送信する。ライブラリ制御装置の制御下で、アクセッサは、特定のテープカートリッジをストレージシェルフ上で見つけ、ストレージシェルフからテープカートリッジを検索し、テープ駆動部にテープカートリッジを移送し、そしてテープ駆動部にテープカートリッジを挿入することが可能である。テープ駆動部は、テープカートリッジの磁気テープからデータを読み取るか、またはこれにデータを書き込む。テープカートリッジの使用を終えた後、アクセッサは、テープ駆動部からテープカートリッジを取り外し、適切なストレージシェルフにテープカートリッジを移送し、そしてストレージシェルフに適切なテープカートリッジを戻すことができる。

図１は、従来技術における単一のストレージフレーム１０２から成るテープライブラリ１００を示す。ストレージフレーム１０２は、複数のストレージシェルフ１０４−１０５を具備し、その各々は、テープカートリッジを格納するスロットを有する。ストレージシェルフ１０４はストレージフレーム１０２の前壁にあり、ストレージシェルフ１０５はストレージフレーム１０２の後壁にある。また、ストレージフレーム１０２は、ストレージシェルフ１０４−１０５に格納されているテープカートリッジからデータを読み取るか、または該テープカートリッジにデータを書き込む複数のテープ駆動部１０６も具備する。また、ストレージフレーム１０２は、アクセッサ１０８も具備する。

アクセッサ１０８は、ストレージシェルフ１０４−１０５とテープ駆動部１０６間におけるテープカートリッジの移送を可能とする。アクセッサ１０８は、１つ以上のテープカートリッジを把持して、そのテープカートリッジをストレージシェルフ１０４−１０５とテープ駆動部１０６間において移送するグリッパアセンブリ１１２を具備する。グリッパアセンブリ１１２は、垂直レール１１４（Ｙレールとも称される）に取り付けられており、Ｙレール駆動部１１６によってＹレール１１４の異なる垂直位置に移動して、ストレージシェルフ１０４−１０５の異なる行のテープカートリッジにアクセスを行う。Ｙレール駆動部１１６は、リードスクリューを回転させるモータを具備する。垂直レール１１４およびグリッパアセンブリ１１２は、Ｘレール駆動部１２０によって水平レール１１８（Ｘレールとも称される）に沿って水平に移送される。Ｘレール１１８は、ストレージシェルフ１０４−１０５間に取り付けられており、アクセッサ１０８がストレージシェルフ１０４−１０５間を移動できるようになっている。グリッパアセンブリ１１２は、回転駆動部１２２によって約１８０度の回転を行い、前壁のストレージシェルフ１０４と、後壁のストレージシェルフ１０５およびテープ駆動部１０６にアクセスを行う。

図２は、従来技術におけるアクセッサ１０８のＸレール駆動部１２０を示す。アクセッサ１０８の他の構成要素は示していないが、他の構成要素もＸレール駆動部１２０に連結され、それらが図２の最上部のさらに上方に伸長する。Ｘレール駆動部１２０は、ベルト２０６を介して駆動プーリ２０４に連結された駆動モータ２０２を具備する。駆動プーリ２０４は、シャフトによってピニオン（図中見えていない）に連結されている。ピニオンは、Ｘレール１１８のラック２１０と係合する。駆動モータ２０２が駆動プーリ２０４を回転させると、駆動プーリ２０４は、ラック２１０上のピニオンを回転させ、アクセッサ１０８をＸ方向に移動させる。Ｘレール駆動部１２０のガイドローラ２１６は、Ｘレール１１８のガイドロッドと係合して、アクセッサ１０８がＸ方向に移動する際にこれをガイドする。

図３は、従来技術における複数のストレージフレーム１０２から成るテープライブラリ３００を示す。テープライブラリ１００のサイズを増すために、追加のストレージフレーム１０２が元のストレージフレーム１０２（図１参照）にボルトで固定され、ストレージフレーム１０２の線形チェーンを形成する。複数のストレージフレーム１０２により形成されるテープライブラリ３００は、少なくとも２つのアクセッサを具備する。

図４は、従来技術におけるテープライブラリ３００の上面図である。図４では、複数のストレージフレーム１０２は、隣り合わせに連結されて線形チェーンを形成する。ストレージシェルフ１０４−１０５がそれぞれ一列に並び、２行のストレージシェルフを形成する。各ストレージフレーム１０２のＸレール１１８が相互に連結されていることで、アクセッサ（ＡＣＣ）１０８（簡潔のために図４ではボックスとして示されている）は、共通のＸレール１１８を共用し、いずれかのストレージフレーム１０２のテープカートリッジにアクセスを行う。

図３および図４に示したテープライブラリ３００における１つの問題は、テープライブラリ３００を１つの直線方向にしか増やせないことである。従って、テープライブラリ３００は、テープライブラリ１００をハウジングするルームまたはビルディングには有効といえない、長くて狭いフットプリントを有する。テープライブラリをどのように増すことができるかといったことの１つの大きな制限は、アクセッサ１０８のＸレール１１８およびＸレール駆動部１２０である。Ｘレール駆動部１２０の構成に起因して、Ｘレール１１８は連続していなくてはならず、このため、直角のような角度で分岐することはできない。Ｘレール１１８が角度をつけて構築されている場合、Ｘレール駆動部１２０は、その角度には対応できない。従って、Ｘレール１１８が連続する必要がある場合、テープライブラリ３００の形状は、直線、またはカーブ形もしくは円形の構成に限定される。

テープライブラリ３００の構成における他の問題は、高々２つのアクセッサ１０８しか使用できないことにある。図４におけるどちらかのアクセッサ１０８が使用不可になった場合、もう一方のアクセッサは、その使用不可のアクセッサをテープライブラリ３００の一方の終端部に押し出して、邪魔にならないようにすることができる。第三のアクセッサがテープライブラリ３００に追加され、真中のアクセッサが使用不可になった場合、その使用不可のアクセッサは、特定のストレージシェルフ１０４−１０５へのアクセスを妨げるであろう。

図５は、従来技術における単一のＵ字形ストレージフレーム５０２の上面図である。Ｕ字形ストレージフレーム５０２は、外側のストレージシェルフ５０４と内側のストレージシェルフ５０５から成る。アクセッサ５０８は、Ｕ字形のレール５１０に沿って移動することによって、ストレージシェルフ５０４−５０５のテープカートリッジにアクセスすることができる。Ｕ字形ストレージフレーム５０２を使用することにより、テープライブラリを二方向に増すことができる。

図６は、従来技術における複数のＵ字形ストレージフレーム５０２を用いるテープライブラリ６００の上面図である。これを一方向に伸長するには、他のストレージフレーム６０２をＵ字形ストレージフレーム５０２の脚にボルトで固定して、テープライブラリ６００を伸長する。Ｕ字形ストレージフレーム５０２のアクセッサ５０８は、ストレージフレーム５０２の端部でボルト固定された他のストレージフレーム６０２にもアクセスすることができる。これを他方向に伸長するには、パススルー機構６１０によって、複数のＵ字形ストレージフレーム５０２を隣り合わせに連結することができる。

この構成にもいくつかの問題がある。Ｕ字形ストレージフレーム５０２は、アクセッサ５０８を転換させる「Ｕ」字形のコーナ半径が大きい。カーブの周りには、矩形テープカートリッジを最も効率的に収容することができないから、大きくカーブした部分は、テープカートリッジの密度が犠牲になる領域をつくる。他の問題は、パススルー機構６１０を介する以外に、１つのＵ字形ストレージフレーム５０２におけるアクセッサ５０８が、他のＵ字形ストレージフレーム５０２に格納されているテープカートリッジにアクセスできないことである。テープカートリッジの取り扱いに複数の異なるアクセッサ５０８を必要とする場合、１つのＵ字形ストレージフレーム５０２から他のストレージフレームにテープカートリッジをパスする際にパススルー機構６１０を使用するのは非効率である。

従って、角度のついたレールと、角度のついたレールに対応可能なアクセッサを具備するテープライブラリまたは他のタイプのデータストレージライブラリを設計することが望ましい。

上記問題および他の関連問題を解決するため、本発明は、角度のついたレールと、角度のついたレールに対応可能なアクセッサとを具備するデータストレージライブラリを提供する。データストレージライブラリは、少なくとも第一レールと第二レールを具備する。第二レールは、第一レールに対して直角もしくは他の所望の角度に配向されている。第一レールおよび第二レールのそれぞれは、各レール側面に配置される駆動面を有する。第一レールの駆動面は長手軸Ｘを有し、第二レールの駆動面は対応する長手軸Ｚを有する。これらのレールに共通であり、かつ長手軸Ｘと長手軸Ｚに垂直な垂直軸Ｙも存在する。

本実施形態では、第一レールの駆動面の長手軸Ｘの垂直軸Ｙ上の位置は、第二レールの駆動面の長手軸Ｚの垂直軸Ｙ上の位置と異なる。例えば、これらのレールが水平に構成される場合、第一レールの駆動面の垂直軸Ｙ上の垂直位置は、第二レールの駆動面の垂直位置よりも高くすることができる。データストレージライブラリは、第一レールとの関連において第二レールと類似の構成を有する他の複数のレールを具備し得る。

データストレージライブラリのアクセッサは、ベース、駆動システム、切換機構を具備する。駆動システムは、駆動機構を回転または駆動する駆動モータもしくは他の駆動手段を含む。駆動システムはベース上で移動可能である。切換機構は、駆動システムとベースに固着されており、駆動システムを垂直軸Ｙに沿って移動させるように構成されている。

作動中、アクセッサの移動は、切換機構による垂直軸Ｙ上の駆動機構の位置決め（ポジショニング）に応答して、第一レールから第二レールへと（またこの逆に）切換わる。例えば、切換機構が駆動機構を第一レールの駆動面に隣接するＹ軸上の第一位置に配置すると、駆動機構は第一レールの駆動面と係合して、第一レールに沿ってアクセッサを移動させることができる。アクセッサが第二レールに沿って移動する必要がある場合、切換機構は駆動機構の位置を、第二レールの駆動面に隣接するＹ軸上の第二位置に切換える。駆動機構はそこで第二レールの駆動面と係合して、アクセッサを第二レールに沿って移動させることができる。これらのレールの駆動面間における駆動機構の移動は、アクセッサを角度のついたレール間で転換させることができるという点で有利である。

角度のついたレールと、角度のついたコーナを転換してレールを切換える能力を有するアクセッサは、多くの利点をもたらす。第一に、データストレージライブラリについては、これを従来技術のように直線的のみでなく、二次元に増すことができる。例えば、データストレージライブラリは、ストレージフレームの線形チェーンと、この線形チェーンから拡張するストレージフレームのブランチから構成され得る。このトポロジを有するデータストレージライブラリは、該データストレージライブラリをハウジングするルームまたはビルディングに一層良好に適合することができる。

また、レールを切換えるというアクセッサの能力は、レールに沿ってアクセッサが互いに通過することも可能にする。このトポロジでは、データストレージライブラリが複数のブランチを有することから、どのアクセッサもブランチの１つにおいて邪魔をしないように移動することができる。その結果、他のアクセッサは、パススルー機構なしに、データストレージライブラリのいずれのカートリッジにもアクセスできるという点で有利である。従って、データストレージライブラリにおいて２つ以上のアクセッサを使用することができる。

切換機構は、アクセッサにおいて実装するのが有利である。切換機構は、データストレージライブラリにおける可能な故障点である。１つのアクセッサの切換機構が故障した場合、そのアクセッサは、邪魔にならないように押し出されるか、データストレージライブラリから除去される。しかし、他のアクセッサは、依然としてデータストレージライブラリ内で動作することができる。切換機構が切換レールそれ自体において実装される場合、切換機構の故障がデータストレージライブラリの全アクセッサに影響を及ぼす。

各ストレージフレームにおけるストレージシェルフの密度も増す。また、レールを切換えるというアクセッサの能力は、ストレージシェルフのストレージスロットを相互にかなり近接させて（背中合わせに）配置するのを可能にする。従来技術のように、転換用の大きな半径を必要とする場合には、より多くスペースを必要とするであろう。このことは、データストレージライブラリのカートリッジ密度を増すことができるという点で有利である。
本発明は、後述する他の実施形態を含む。
図面全体において、同一の参照符号は、同一の構成要素を表す。

図７〜図１６および以下の説明において開示する本発明の特定の実施形態は、当業者に対して、いかに本発明の最良の態様を作り出し、使用するかについて教示するものである。この教示の目的上、本発明の通常の側面のいくつかが単純化されるか、省略されている。本発明の範囲を逸脱することなく、これらの実施形態の変形が可能であることは当業者において明らかである。また、以下に記載のフィーチャが様々な方法で組み合わされ、本発明の多様なバリエーションを成しうることは当業者において明らかである。よって、本発明は、以下に記載の詳細なる実施形態にも限定されず、請求項に記載の発明特定事項およびその均等物にのみ限定される。

図７は、本発明の実施形態におけるデータストレージライブラリのアクセッサ７０１とレール７１１−７１２を示す。簡潔化のため、アクセッサ７０１の駆動部分のみを示している。アクセッサ７０１の他の構成要素は示していないが、そうした他の構成要素は、駆動システム１２０のベース７０４に連結され、点線で示すように図７の上方に伸長する。データストレージライブラリは、図１に示すようなテープライブラリであるか、またはアクセッサを使用する他のタイプのデータストレージライブラリである。

図７では、レール７１２は、レール７１１に対して角度をつけて配向されている。レール７１２は直角に配向されているか、または４５度、６０度等の他の所望する角度に配向される。ある実施形態では、レール７１２は、レール７１１と交差するか、当接するか、または隣接しており、レール７１１に固着されている。他の実施形態では、上記のように配向された２つのレール７１１−７１２は、互いに固着されておらず、互いに接触さえもしない。

レール７１１−７１２は、一つの連続したレールではなく、互いに角度をつけて配向された２つの別々のレールである。レール７１１とレール７１２の最上面は、同一平面上にある。レール７１１は、その側面に配置した駆動面７１３を有しており、駆動面７１３は垂直である。レール７１２もまた、その側面に配置した駆動面７１４を有しており、駆動面７１４は垂直である。ここで、駆動面は、アクセッサの駆動機構と係合可能な表面として定義されていることから、駆動機構は、駆動面に力を及ぼして、アクセッサ７０１に運動を与える。駆動面７１３−７１４は、滑らかな金属表面、ラバー表面、ラック（ラックアンドピニオンシステム）、または他の所望する表面から成る。

駆動面７１３は、長手軸Ｘを有する。長手軸Ｘは、駆動面７１３と駆動面７１４が互いに隣接する場所で、駆動面７１３によって定義される。というのは、駆動面７１３の長手軸Ｘは、この隣接部分から離れるにつれて変わることがあるからである。駆動面７１４は、これに対応する長手軸Ｚを有する。長手軸Ｚは、駆動面７１３と駆動面７１４が互いに隣接する場所で、駆動面７１４により定義される。というのは、駆動面７１４の長手軸Ｚは、この隣接部分から離れるにつれて変わることがあるからである。図７は、レール７１１−７１２に共通であり、かつ、長手軸Ｘと長手軸Ｚに垂直な垂直軸Ｙも示している。

この実施形態では、駆動面７１３の長手軸Ｘは、垂直軸Ｙ上において駆動面７１４の長手軸Ｚと異なる位置にある。図７に示すように、レール７１１−７１２が水平に構成される場合、駆動面７１３は、駆動面７１４の垂直位置よりも高い垂直軸Ｙ上の位置を有することができる。図７では、駆動面７１３の垂直位置が駆動面７１４よりも高くなっているが、他の実施形態では、駆動面７１３が駆動面７１４よりも低い場合もある。

レール７１１−７１２の駆動面７１３−７１４の垂直位置決めは、駆動面７１３−７１４が互いに隣接するポイント（すなわち、アクセッサ７０１がレール７１１−７１２を切換えるポイント）において特に重要である。このポイントで、駆動面７１３は、駆動面７１４と異なる垂直位置にある。このポイントから離れると、駆動面７１３は、駆動面７１４と同じ垂直位置になり得る。この例を図１３に示している。

本実施形態におけるデータストレージライブラリは、レール７１２と構成が類似する複数の他のレール（図示せず）を具備する。そのような構成を有するデータストレージライブラリを図１２に示している。

図７に示す実施形態では、アクセッサ７０１は、ベース７０４、駆動システム７０２、および切換機構７０６を具備する。駆動システム７０２は、図２のＸレール駆動部１２０と同一または類似の構成要素を備える。駆動システム７０２は、駆動モータ７０８または他の駆動手段を含む。また、駆動システム７０２は、駆動モータ７０８によって回転または駆動される、ある種の駆動機構７０９を含む。駆動機構７０９は、駆動面に力を及ぼしてアクセッサ７０１に運動を与えるように構成された、ホイール、スプロケット、ピニオン、または他のタイプの機構を備える。

駆動システム７０２は、図７において上下に移動するベース７０４上で移動可能である。切換機構７０６は、駆動システム７０２とベース７０４に固着されており、Ｙ軸に沿って駆動システム７０２を移動させるように構成されている。切換機構７０６は、ソレノイド、空気シリンダもしくは油圧シリンダ、モータ、線形アクチュエータ、または他の機構を具備する。本実施形態では、駆動システム７０２全体は、切換機構７０６によって、ベース７０４およびレール７１１−７１２に対して垂直に移動される。他の実施形態では、駆動システム７０２の個々の部材は、切換機構７０６によって移動可能である。例えば、駆動機構７０９は、駆動システム７０２の他の構成要素と独立して移動可能である。

切換機構７０６によるＹ軸上の駆動機構７０９の位置決めに応答して、アクセッサ７０１の移動は、レール７１１からレール７１２に、そしてこれと逆に切換えられる。例えば、切換機構７０６が、駆動面７１３に隣接するＹ軸上の第一位置に駆動機構７０９を配置すると、駆動機構７０９は、駆動面７１３と係合して、レール７１１に沿ってアクセッサ７０１を移動させ得る。駆動面７１４は、駆動面７１３よりも低い垂直位置にあることから、駆動面７１４は、駆動機構７０９の邪魔をしない。レール７１２の他の位置も邪魔をしないから、レール７１１に沿ってＸ軸方向にアクセッサ７０１を移動させ得る。

アクセッサ７０１がレール７１２に沿って移動する必要がある場合、アクセッサ７０１は、レール７１１に沿って移動し、レール７１２および駆動面７１４と隣接する。切換機構７０６は、駆動機構７０９の位置を、駆動面７１４に隣接するＹ軸上の第二位置に切換える。図７では、切換機構７０６は、駆動機構７０９が駆動面７１４に隣接するまで、Ｙ軸上で駆動機構７０９を下降させる。そこで駆動機構７０９は、駆動面７１４と係合し、アクセッサ７０１をレール７１２に沿って移動させる。駆動面７１３−７１４間における駆動機構７０９の移動は、図７に示す直角のような角度のついたレール間でアクセッサ７０１を転換させることができるという点で有利である。

図８〜図１１は、データストレージライブラリのアクセッサ８０１およびレール８１１−８１２の他の実施形態を示す。図８は、本発明の実施形態におけるデータストレージライブラリのアクセッサ８０１およびレール８１１−８１２を示す。簡潔化のため、アクセッサ８０１の駆動部分のみを示している。データストレージライブラリは、図１に示すようなテープライブラリであるか、またはアクセッサを使用する他のタイプのデータストレージライブラリから成る。

レール８１２は、レール８１１に対して角度をつけて配向されている。他の実施形態では、レール８１２は、レール８１１に対して他の角度で配向され得る。レール８１１は、その側面に配置したラック８１３、およびガイドスロット８１５を具備する。同様に、レール８１２は、その側面に配置したラック８１４、およびガイドスロット８１６を有する。ラックは、ピニオンまたはウォームギアと噛み合う歯を１つの面に有したバーから成り、回転運動を直線運動に換える。ガイドスロットは、トラックまたは溝から成り、アクセッサがレールに沿って移動する際にこれをガイドする。

図８では、レール８１１−８１２は、水平に配向されている。レール８１１のラック８１３は、長手軸Ｘを有する。レール８１２のラック８１４は、対応する長手軸Ｚを有する。また、図８に示している垂直軸Ｙは、レール８１１−８１２に共通であり、かつ、長手軸Ｘと長手軸Ｚに垂直である。

この実施形態では、ラック８１３の長手軸Ｘは、垂直軸Ｙ上においてラック８１４の長手軸Ｚと異なる垂直位置にある。さらに詳細に述べると、ラック８１３の垂直位置は、垂直軸Ｙ上においてラック８１４の垂直位置よりも高い位置にある。ラック８１３−８１４の垂直位置が異なることにより、駆動システム８０２のピニオン８０９は、一度にラック８１３−８１４の１つとしか係合しない。

図８に示す実施形態では、アクセッサ８０１は、ベース８０４、駆動システム８０２、切換機構８０６、およびガイドホイール８２１−８２２を含む。駆動システム８０２は、ベルト８０８により駆動プーリ８０７に連結した駆動モータ８０５を含む。駆動プーリ８０７は、シャフトによりピニオン８０９に連結している。駆動システム８０２は、ベース８０４およびレール８１１−８１２に対し、Ｙ軸に沿ってベース８０４上で移動可能である。切換機構８０６は、駆動システム８０２とベース８０４に固着されており、駆動システム８０２をＹ軸に沿って移動させるように構成されている。切換機構８０６は、ソレノイド、空気シリンダもしくは油圧シリンダ、モータ、線形アクチュエータ、または他の機構を具備する。

ガイドホイール８２１は、レール８１１のガイドスロット８１５と係合する。ガイドホイール８２１は、レール８１１に沿って移動する際に、アクセッサ８０１をガイドする。図８では、ガイドホイール８２２はガイドスロットと係合しておらず、アクセッサ８０１がレールを切換える際に、レール８１２のガイドスロット８１６と係合するために使用される。ガイドホイール８２１−８２２およびガイドスロット８１５−８１６は、一例にすぎない。ガイドホイール８２１−８２２およびガイドスロット８１５−８１６は、所望する多くの構成を有し得る。

アクセッサ８０１およびレール８１１−８１２の構成は、レール８１１−８１２間のアクセッサ８０１の切換と、９０度のコーナの転換を可能にする。ここで、切換機構８０６が、ピニオン８０９をＹ軸上の第一位置に配置して、ラック８１３と係合させるものと仮定する。この仮定の下では、駆動モータ８０５は、ラック８１３に接したピニオン８０９を回転させ、レール８１１に沿ってアクセッサ８０１を移動させる。ラック８１４は、ラック８１３よりも低い垂直位置にあることから、アクセッサ８０１がレール８１１に沿って移動する際には、ラック８１４はピニオン９０９の邪魔をしない。レール８１２の他の位置もラック８１３の邪魔をせず、その結果、アクセッサ８０１をレール８１１に沿ってＸ軸方向に移動させ得る。

図９は、アクセッサ８０１およびレール８１１−８１２の他の実施形態を示す。図９に示すように、ガイドスロット８１５−８１６は、開口９０２を有する。アクセッサ８０１がレールを切換える際、開口９０２は、ガイドホイール８２１−８２２がガイドスロット８１５から脱係合して、ガイドスロット８１６と係合することを可能にする。例えば、ガイドホイール８２２が、開口９０２の１つを介してガイドスロット８１６に入り且つこれと係合するのに対し、ガイドホイール８２１は、開口９０２の１つを介してガイドスロット８１５から脱係合する。

図１０は、アクセッサ８０１およびレール８１１−８１２の他の実施形態を示す。アクセッサ８０１は、レール８１１上のこの位置にあるとき、レールを切換えることができる。図１０では、ピニオン８０９がラック８１４に隣接し、そしてガイドホイール８２１−８２２がガイドスロット８１５−８１６の開口９０２に隣接するまで、アクセッサ８０１は、レール８１１に沿って移動される。その場合、切換機構８０６は、矢印で示すように、Ｙ軸上の第二位置までピニオン８０９を下降させ、ラック８１３ではなくラック８１４と係合させる。図１１は、ラック８１４と係合した状態にあるピニオン８０９を示す。ピニオン８０９が図１１に示すように位置決めされると、駆動モータ８０５は、ラック８１４に接したピニオン８０９を回転させて、アクセッサ８０１をレール８１２に沿って移動させる。

図１２は、図７〜図１１に示すようなアクセッサを使用するデータストレージライブラリ１２０２を示す。図１２は、データストレージライブラリ１２０２の上面図である。データストレージライブラリ１２０２は、複数のストレージシェルフ１２２１〜１２２８間に配置された複数のレール１２１１〜１２１５を具備する。レール１２１１は、データストレージライブラリ１２０２の全幅に及び、第一の直線行１２５１を形成する。レール１２１１〜１２１５のそれぞれは、レール１２１１に沿う異なるポイントで、レール１２１１と直角に当接する。このように、レール１２１１〜１２１５は、約９０度の角度で外側に伸長して、レール１２１１〜１２１５の櫛状構造を形成する。ストレージシェルフ１２２１〜１２２８は、レール１２１１〜１２１５の両側に配置され、データストレージライブラリ１２０２のブランチ１２５２〜１２５５を形成する。

データストレージライブラリ１２０２が具備する複数のアクセッサ１２４１〜１２４５は、レール１２１１〜１２１５に沿って移動し、ストレージシェルフ１２２１〜１２２８に格納されたカートリッジにアクセスするように構成されている。カートリッジは、テープカートリッジまたは他のタイプのストレージ媒体である。アクセッサ１２４１〜１２４５は、データストレージシステム１２０２のストレージシェルフ１２２１〜１２２８と媒体駆動部１２３０間においてカートリッジの移送を行う。

図７〜図１１を参照して説明したレールおよびアクセッサの構成を備えていることから、図１２におけるアクセッサ１２４１〜１２４５は、角度のついたコーナを転換し、かつレール１２１１〜１２１５を切換えることができる。レール１２１１〜１２１５を切換えるというアクセッサ１２４１〜１２４５の能力は、複数のアクセッサ１２４１〜１２４５がレール１２１１〜１２１５に沿って互いに通過することを可能にする。データストレージライブラリ１２０２は、複数のブランチ１２５２〜１２５５を有することから、どのアクセッサ１２４１〜１２４５もブランチ１２５２〜１２５５の１つにおいて邪魔をしないように移動することが可能であり、その結果、他のアクセッサは、パススルー機構なしに、データストレージライブラリのいずれのカートリッジにもアクセスできるという点で有利である。また、切換機構は、単一の故障点を回避するように、アクセッサ１２４１〜１２４５において実装されるという点で有利である。また、レール１２１１〜１２１５を切換えるというアクセッサ１２４１〜１２４５の能力は、データストレージライブラリ１２０２を二次元的に増すことができるという点で有利である。図１２では、データストレージライブラリ１２０２のブランチ１２５２〜１２５５は、図１２の下方に拡張可能である。ブランチ１２５２〜１２５５は、異なる長さに個々に伸長可能であり、データストレージライブラリをさらにフレキシブルなものにする。データストレージライブラリ１２０２は、第一の直線行１２５１に沿って、図１２の左または右にストレージフレームをさらに追加することにより、隣り合わせにも拡張可能である。また、レール１２１１〜１２１５を切換えるというアクセッサ１２４１〜１２４５の能力は、ストレージシェルフ１２２１〜１２２８のストレージスロットを相互にかなり近接させて（背中合わせに）配置することを可能にする。従来技術のように、転換用の大きな半径を要する場合には、より多くスペースを必要とするであろう。このことは、データストレージライブラリのカートリッジ密度を増すことができるという点で有利である。

図１３および図１４は、アクセッサの代替的な構成を示す。この構成では、アクセッサのガイドホイールは、本発明の実施形態における駆動システムによって移動する。図１３では、レール１３１１は、ラック１３１３と、２つのガイドスロット１３１５−１３１６を含む。同様に、レール１３１２は、ラック１３１４と、２つのガイドスロット１３１７−１３１８を含む。この構成では、切換機構１３０６は、ピニオン１３０９と駆動システムの他の構成要素（図示せず）とともに、ガイドホイール１３２２を移動させる。切換機構１３０６は、ピニオン１３０９を上昇させて、レール１３１１のラック１３１３と係合させると同時に、ガイドホイール１３２１−１３２２を上昇させて、ガイドスロット１３１５−１３１６と係合させる。そこで、アクセッサは、レール１３１１に沿って移動可能となる。アクセッサをレール１３１２に切換えるために、切換機構１３０６は、ピニオン１３０９を下降させて、レール１３１２のラック１３１４と係合させると同時に、ガイドホイール１３２１−１３２２を下降させて、ガイドスロット１３１７−１３１８と係合させる。そこで、アクセッサは、レール１３１２に沿って移動可能になる。図１４は、レール１３１１−１３１２の上面図である。

図１５−図１６は、本発明の他の実施形態におけるデータストレージライブラリのレール１５１１−１５１２の代替的な構成を示す。図１５では、レール１５１１は、ラック１５１３と、２つのガイドスロット１５１５−１５１６を含む。
同様に、レール１５１２は、ラック１５１４と、２つのガイドスロット１５１７−１５１８を含む。この構成では、レール１５１２は、カーブした部分１５２０を有することから、レール１５１１とレール１５１２間を角度に沿ってより緩やかに転換させることができる。ガイドスロット１５１５〜１５１８も、同様のカーブ部分１５２１−１５２２を有する。

アクセッサがレール１５１１からレール１５１２に切換えるポイントにおいて、ラック１５１３は、ラック１５１４よりも高い垂直面にある。カーブ部分１５２０は、ラック１５１４と同一平面にある。アクセッサの駆動機構は、移動中であっても、ラック１５１３と係合しつつ、いつでも垂直方向に移動することができる。駆動機構がカーブ部分１５２０に接近しているときに低い位置にある場合、駆動機構は、カーブ部分１５２０に従い、アクセッサをレール１５１２上に転換させる。駆動機構がカーブ部分１５２０に接近しているときに高い位置にある場合、駆動機構は、カーブ部分１５２０を通過して、レール１５１１上にとどまる。このように、レール１５１１―レール１５１２の切換は、これをより迅速に行うことが可能となる。図１６は、レール１５１１−レール１５１２の上面図である。

上記の説明は、データストレージライブラリに関する。本明細書に開示した発明は、レールに沿って移動するロボット装置を使用するどのようなロボットシステムにも同様に適用することができる。データストレージライブラリは、ロボットシステムの一実施形態にすぎず、データストレージライブラリのアクセッサは、ロボットシステムにおけるロボット装置の一実施形態にすぎない。

従来技術における単一のストレージフレームから成るテープライブラリを示す図である。 従来技術におけるアクセッサのＸレール駆動部を示す図である。 従来技術における複数のストレージフレームから成るテープライブラリを示す図である。 従来技術における図３のテープライブラリの上面図である。 従来技術におけるＵ字形ストレージフレームの上面図である。 従来技術におけるＵ字形ストレージフレームを使用するテープライブラリの上面図である。 本発明の実施形態におけるデータストレージライブラリのアクセッサおよびレールを示す図である。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの他の実施形態を示す図である。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの他の実施形態を示す図である。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの他の実施形態を示す図である。 データストレージライブラリのアクセッサおよびレールの他の実施形態を示す図である。 図７〜図１１に示すようなアクセッサおよびレールを使用するデータストレージライブラリの上面図である。 アクセッサのガイドホイールが駆動システムによって移動する、本発明の実施形態におけるアクセッサの代替的な構成を示す図である。 アクセッサのガイドホイールが駆動システムによって移動する、本発明の実施形態におけるアクセッサの代替的な構成を示す図である。 本発明の他の実施形態におけるデータストレージライブラリのレールの代替的な構成を示す図である。 本発明の他の実施形態におけるデータストレージライブラリのレールの代替的な構成を示す図である。

１００：テープライブラリ
１０２：ストレージフレーム
１０４−１０５：ストレージシェルフ
１０６：テープ駆動部
１０８：アクセッサ
１１２：グリッパアセンブリ
１１４：Ｙレール
１１６：Ｙレール駆動部
１１８：Ｘレール
１２０：Ｘレール駆動部
１２２：回転駆動部
２０２：駆動モータ
２０４：駆動プーリ
２１０：ラック
２１６：ガイドローラ
２１８：ガイドロッド
３００：テープライブラリ
５０２：Ｕ字形ストレージフレーム
５０４：外側ストレージシェルフ
５０５：内側ストレージシェルフ
５０８：アクセッサ
５１０：Ｕ字形レール
６００：テープライブラリ
６０２：ストレージフレーム
６１０：パススルー機構
７０１：アクセッサ
７０２：駆動システム
７０４：ベース
７０６：切換機構
７０８：駆動モータ
７０９：駆動機構
７１１、７１２：レール
７１３、７１４：駆動面
８０１：アクセッサ
８０２：駆動システム
８０４：ベース
８０５：駆動モータ
８０６：切換機構
８０７：駆動プーリ
８０８：ベルト
８０９：ピニオン
８１１、８１２：レール
８１３、８１４：ラック
８１５、８１６：ガイドスロット
８２１、８２２：ガイドホイール
９０２：開口
１２０２：データストレージライブラリ
１２１１〜１２１５：レール
１２２１〜１２２８：ストレージシェルフ
１２３０：媒体駆動部
１２４１〜１２４５：アクセッサ
１２５１：第一の直線行
１２５２〜１２５５：ブランチ
１３０４：（ベース）
１３０６：切換機構
１３０９：ピニオン
１３１１、１３１２：レール
１３１３、１３１４：ラック
１３１５〜１３１８：ガイドスロット
１３２１、１３２２：ガイドホイール
１５１１、１５１２：レール
１５１３、１５１４：ラック
１５１５〜１５１８：ガイドスロット
１５２０〜１５２２：カーブ部分

Claims (3)

1. データストレージライブラリであって、
   第一駆動面を有する第一レールと、
   第二駆動面を有し、前記第一レールと角度をなして配向された第二レールとを備え、
   前記第一駆動面の長手軸が、前記第一駆動面の長手軸と前記第二駆動面の長手軸に垂直な垂直軸上の第一位置にあり、前記第二駆動面の長手軸が、前記垂直軸上の第二位置にあり、
   アクセッサをさらに備え、
   前記アクセッサが、
   前記第一レールの前記第一駆動面と係合して、前記アクセッサを前記第一レールに沿って移動させ、また、前記第二レールの前記第二駆動面と係合して、前記アクセッサを第二レールに沿って移動させるように構成された駆動機構と、
   前記駆動機構を前記垂直軸に沿って移動させるように構成された切換機構とを有し、
   前記切換機構が、前記駆動機構を前記垂直軸上の前記第一位置に配置して、前記駆動機構を前記第一レールの前記第一駆動面と係合させ、また、前記駆動機構を前記垂直軸上の前記第二位置に配置して、前記駆動機構を前記第二レールの前記第二駆動面と係合させ、
   前記アクセッサが、
   前記第一レールに沿って移動する際に前記アクセッサをガイドするよう前記第一レールのガイドスロットと係合し、また、前記第二レールに沿って移動する際に前記アクセッサをガイドするよう前記第二レールのガイドスロットと係合するように構成されたガイドホイールをさらに有し、
   前記第一レールの前記ガイドスロットが、前記ガイドホイールを前記第一レールの前記ガイドスロットから脱係合させて、前記ガイドホイールを前記第二レールのガイドスロットと係合させる開口を有することを特徴とするデータストレージライブラリ。
2. データストレージライブラリであって、
   第一駆動面を有する第一水平レールと、
   第二駆動面を有し、前記第一水平レールと角度をなして配向された第二水平レールとを備え、
   前記第一水平レールの前記第一駆動面の第一垂直位置が、前記第二水平レールの前記第二駆動面の第二垂直位置よりも高くなっており、
   アクセッサをさらに備え、
   前記アクセッサが、
   前記第一水平レールの前記第一駆動面と係合して、前記アクセッサを前記第一水平レールに沿って移動させ、また、前記第二水平レールの前記第二駆動面と係合して、前記アクセッサを前記第二水平レールに沿って移動させるように構成された駆動機構と、
   前記駆動機構を垂直に移動させるように構成された切換機構とを有し、
   前記切換機構が、前記駆動機構を前記第一垂直位置に配置して、前記駆動機構を前記第一水平レールの前記第一駆動面と係合させ、また、前記駆動機構を前記第二垂直位置に配置して、前記駆動機構を前記第二水平レールの前記第二駆動面と係合させ、
   前記アクセッサが、
   前記第一水平レールに沿って移動する際に前記アクセッサをガイドするよう前記第一水平レールのガイドスロットと係合し、また、前記第二水平レールに沿って移動する際に前記アクセッサをガイドするよう前記第二水平レールのガイドスロットと係合するように構成されたガイドホイールをさらに有することを特徴とするデータストレージライブラリ。
3. 前記第一水平レールの前記ガイドスロットが、前記ガイドホイールを前記第一水平レールの前記ガイドスロットから脱係合させて、前記ガイドホイールを前記第二水平レールの前記ガイドスロットと係合させる開口を有することを特徴とする請求項２に記載のデータストレージライブラリ。

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